JP6225609B2 - 車両用ドア - Google Patents

Description

本発明は、車内側に配置されるインナパネルと、車外側に配置されるアウタパネルとを含んで構成される車両用ドアに関するものである。

車両用ドアには、走行時の路面振動に対する強度、車体構成部材としての構造強度、および仕様拡大に伴う装備品を支持する強度が求められるため、車両用ドアを構成するパネルには高い剛性（強度）が要求される。剛性を向上させる方法としては、車両用ドアの車内側の面を構成するインナパネルにビードを形成することが知られている（例えば特許文献１）。特許文献１のようにインナパネルにビードを形成することにより、インナパネルの面剛性、ひいては車両用ドアの剛性を向上させることが可能である。

特表２０１３−５１４２２３号公報

ここで、近年、車両用ドアパネルのパネル面積が年々拡大しているため、車両用ドアパネルにはより高い剛性が求められている。このような要請に対し、特許文献１のようなビードであると、面中央の荷重点（交差点）からビードの根元までの距離が長いため、パネル面中央に力がかかるとビードの根元部分に荷重が集中してしまう。このため、特許文献１の構成では、ビードの効果を十分に発揮することができず、近年求められている剛性を満たせないおそれがあった。

本発明は、このような課題に鑑み、車内側の面を構成するインナパネルにおいて高い面剛性を得ることができ、ひいてはドア全体の剛性を向上させることが可能な車両用ドアを提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明にかかる車両用ドアの代表的な構成は、車内側に配置されるインナパネルと、車外側に配置されるアウタパネルとを含んで構成される車両用ドアであって、インナパネルは、ドアガラスが取り付けられる上部のドアガラス用開口と、ドアガラス用開口より下方のパネル面と、車内側または車外側に膨出した複数のビードとを備え、複数のビードは、インナパネルの外縁を一周する外周ビードと、外周ビードに連続してパネル面の左右端上部からパネル面の中央に下降しながら向かう左右一対の上側傾斜ビードと、外周ビードに連続してパネル面の左右端下部からパネル面の中央に上昇しながら向かう左右一対の下側傾斜ビードと、左側の上側傾斜ビードおよび下側傾斜ビードが交差する第１交点と右側の上側傾斜ビードおよび下側傾斜ビードが交差する第２交点とを結び左右方向に延びる横ビードとを含むことを特徴とする。

上記構成によれば、インナパネルの中央部にかかった荷重が、横ビードから上側傾斜ビードおよび下側傾斜ビードに伝わり、それらを介して外周ビードに伝播される。したがって、インナパネルの中央部にかかった荷重をインナパネル全体で受け止めることができ、インナパネルひいてはアウタパネルも含めた車両用ドア全体の剛性を向上させることが可能となる。

またインナパネルの外縁に一周している外周ビードの内側に、横ビード、上側傾斜ビードおよび下側傾斜ビードが設けられていることで、外周ビードひいては車両用ドアの捩れ方向の荷重に対する強度を高めることができる。更に、このようにインナパネルのビードの形状によって剛性が向上することで、他部品をインナパネルに取り付ける際に取付領域の強度補強のために必要とされていた別部材のリンフォースを省略することができ、部品点数やコストの削減にも寄与することが可能である。

当該車両用ドアは、車両後部に取り付けられるバックドアであって、車両の高さ方向において、横ビードと、アウタパネルのうちライセンスプレートが取り付けられる領域の少なくとも一部とが重なっているとよい。かかる構成によれば、ライセンスプレートの重量、およびライセンスプレートにかかった荷重を、横ビードを介してインナパネルひいては車両用ドア全体で受け止めることが可能となる。

上記インナパネルは、外周ビードと下側傾斜ビードとの連続箇所の近傍に位置しストッパゴムが取り付けられるストッパゴム取付面を更に備えるとよい。これにより、ストッパゴム取付面にかかった荷重を、外周ビードおよび下側傾斜ビードに分散しつつ、かかるストッパゴム取付面に取り付けられたストッパゴムを介して車体に伝達することができるため、荷重をより好適に分散することが可能となる。また上述したように複数のビードによってインナパネルの剛性が高められていることで、ストッパゴムの弾性による車両用ドアの動きを抑制することも可能となる。

上記外周ビードと上側傾斜ビードとの連続箇所は、ドアガラス用開口の下側のコーナー部に位置するとよい。これにより、ドアガラス用開口の下側のコーナー部にかかった荷重を外周ビードおよび上側傾斜ビードによってインナパネル全体に分散させることができ、荷重によるドアガラス用開口の周囲の変形を抑制することが可能となる。

上記インナパネルは、外周ビードと上側傾斜ビードとの連続箇所の近傍に位置しバランサが取り付けられるバランサ取付面を更に備えるとよい。これにより、バランサ取付面の剛性が向上するため、バランサの取付状態の安定性を高めることが可能となる。

上記アウタパネルは、インナパネルのパネル面と高さ方向で重なる領域の少なくとも一部において縦断面視で曲率を有し、インナパネルの縦断面視において、上側傾斜ビード、横ビードおよび下側傾斜ビードそれぞれのビード面の縦断面は、アウタパネルが曲率を有する領域では直線状であるとよい。かかる構成によれば、曲率を有する、すなわち弓状となっているアウタパネルに対して、インナパネルの上側傾斜ビード、横ビードおよび下側傾斜ビードが弦のように張られた状態となる。これにより、それらのビードをアウタパネルの支持棒として機能させることができるため、アウタパネルの変形を抑制することが可能となる。

上記ストッパゴム取付面は、縦断面視で当該車両用ドアを閉めた際にストッパゴムが受ける荷重方向と直交していて、下側傾斜ビードのビード面は、縦断面視でストッパゴム取付面と平行であるとよい。これにより、ストッパゴム取付面において、車両用ドアを閉めた際に車体と最初に接触するストッパゴムにかかった荷重を好適に受け止めることができ、受け止めた荷重を下側傾斜ビードを介してインナパネル全体に効率的に分散させることが可能となる。

上記上側傾斜ビードの横ビードに対する傾斜角と、下側傾斜ビードの横ビードに対する傾斜角とが等しいとよい。これにより、インナパネルのパネル面にかかった荷重を上側傾斜ビードおよび下側傾斜ビードにバランスよく伝達することができるため、局所的な荷重の集中を防ぐことが可能となる。

本発明によれば、車内側の面を構成するインナパネルにおいて高い面剛性を得ることができ、ひいてはドア全体の剛性を向上させることが可能な車両用ドアを提供することができる。

本実施形態にかかる車両用ドアを例示する図である。 本実施形態にかかる車両用ドアを例示する図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 図２のＢ−Ｂ断面図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１および図２は、本実施形態にかかる車両用ドアを例示する図であり、図１は、車両用ドアを車両後方側から観察した状態を図示していて、図２は、車両用ドアを車両前方側から観察した状態を図示している。なお、本実施形態では、車両用ドアとして車両（全体は不図示）の後部に取り付けられるバックドア１００を例示しているが、これに限定するものではなく、他の車両用ドアに本発明を適用することも可能である。

本実施形態の車両用ドアであるバックドア１００は、図１に示すように車外側に配置されるアウタパネル１０２によって外面が構成され、図２に示すように車内側に配置されるインナパネル１１０によって内面が構成される。アウタパネル１０２は、主にバックドア１００のドア意匠を構成する部材であり、インナパネル１１０は、ドアトリム（不図示）等の車体構造部品の取付対象となる部材である。

インナパネル１１０では、ドアガラス１０４（図１参照）が取り付けられるドアガラス用開口１１２が上部に形成されていて、その下方にはパネル面１１４が配置されている。また本実施形態では、後述するように、インナパネル１１０において車内側に膨出した複数のビードが形成される。なお、本実施形態では、ビードが車内側に膨出する場合を例示して説明するが、これに限定するものではなく、車外側に膨出する構成とすることも可能である。また理解を容易にするために、図２では、複数のビードをハッチングにて図示している。

図２に示すように、インナパネル１１０には、その外縁を一周する外周ビード１２２が形成されている。また外周ビード１２２の内側の領域には、かかる外周ビード１２２から連続し、パネル面１１４の左右端上部からパネル面１１４の中央に下降しながら向かう、すなわちパネル面１１４の左右それぞれから中央に向かうにしたがって下方に傾斜する左右一対の上側傾斜ビード１２４（右上側傾斜ビード１２４ａおよび左上側傾斜ビード１２４ｂ）が形成されている。同じく外周ビード１２２の内側の領域には、外周ビード１２２から連続し、パネル面１１４の左右端下部からパネル面１１４の中央に上昇しながら向かう、すなわちパネル面１１４の左右それぞれから中央に向かうにしたがって上方に傾斜する左右一対の下側傾斜ビード１２６（右下側傾斜ビード１２６ａおよび左下側傾斜ビード１２６ｂ）が形成されている。

そして、左上側傾斜ビード１２４ｂおよび左下側傾斜ビード１２６ｂが交差する第１交点Ｘ１と、右上側傾斜ビード１２４ａおよび右下側傾斜ビード１２６ａが交差する第２交点Ｘ２との間において、それらを結んで左右方向に延びる横ビード１２８が形成されている。以下、右上側傾斜ビード１２４ａおよび左上側傾斜ビード１２４ｂを区別しない場合には上側傾斜ビード１２４と称し、右下側傾斜ビード１２６ａおよび左下側傾斜ビード１２６ｂを区別しない場合には、下側傾斜ビード１２６と称する。また上側傾斜ビード１２４および下側傾斜ビード１２６の両方をさす場合には傾斜ビードと称する。

本実施形態のように、パネル面１１４の中央部に横ビード１２８を設け、その両端に連結される上側傾斜ビード１２４および下側傾斜ビード１２６が更に外周ビード１２２に連結されていることにより、インナパネル１１０の中央部にかかった荷重が、横ビード１２８から傾斜ビードに伝わり、それらを介して外周ビード１２２に伝播される。これにより、インナパネル１１０の中央部にかかった荷重をインナパネル１１０全体で受け止めることができる。したがって、インナパネル１１０全体の剛性（強度）を高めることができ、ひいては車両用ドアの剛性を向上させることが可能となる。

また年々面積が拡大されている車両用ドア（ドアパネル）においては、外周ビードのみでは車両走行時の振動によってドアパネルの中央部を基点としたドアパネル全体の捩れが生じやすかったが、本実施形態では、外周ビード１２２は、その内側に傾斜ビードおよび横ビード１２８が形成されている。このため、捩れ方向の荷重に対して高い強度が確保され、外周ビード１２２ひいてはインナパネル１１０全体の捩れを抑制することができる。

更に、パネル面１１４の中央部に左右方向に延びる横ビード１２８によって上側傾斜ビード１２４および下側傾斜ビード１２６を連結することにより、従来のように上側の傾斜ビードと下側の傾斜ビードとを直結する場合に比して、それらの連結点と傾斜ビードの根元である外周ビード１２２との連結箇所までの距離が短くなる。これにより、傾斜ビードと外周ビード１２２との連結箇所へのパネル面１１４にかかった振動の直接的な伝播が抑制される。したがって、傾斜ビードと外周ビード１２２との連結箇所への局所的な荷重の集中を防ぎ、パネル面１１４の振動に対してより高い補強効果を得ることが可能となる。

上記説明したようにビードの形状によってインナパネル１１０において高い剛性が得られることで、従来、他の車体構造部品をインナパネル１１０に取り付ける際にその取付領域の強度を補強するために必要とされていたリンフォース等の補強部材を不要とすることができる。したがって、部品点数やコストの削減においても高い効果が得られる。

また本実施形態では、図２に示すように、上側傾斜ビード１２４の横ビード１２８に対する傾斜角θ１と、下側傾斜ビード１２６の横ビード１２８に対する傾斜角θ２とが等しい構成としている。これにより、パネル面１１４にかかった荷重を、上側傾斜ビード１２４および下側傾斜ビード１２６に均等に伝播させることができる。したがって、局所的な荷重の集中を防ぎ、バランスのよい荷重分散が可能となる。

更に本実施形態では、図２に示すように、外周ビード１２２と上側傾斜ビード１２４との連続箇所（連続箇所Ｐ１）をドアガラス用開口１１２の下側のコーナー部に位置させている。ここで、一般に車両用ドアを閉めた際には、車両内部からの圧力によりドアガラスに外側へ向かう方向の荷重がかかったり、ガラスの重量による慣性力によりドアガラスに内側へ向かう方向の荷重がかかったり、これらの荷重によってドアガラス用開口の縁の変形が生じやすくなる傾向がある。これに対し、本実施形態のようにドアガラス用開口１１２の下側のコーナー部（以下、コーナー部と称する）を外周ビード１２２と上側傾斜ビード１２４との連続箇所Ｐ１に位置させることにより、ドアガラス１０４からコーナー部にかかった荷重を、上側傾斜ビード１２４および外周ビード１２２に伝播させ、インナパネル１１０全体で受けることができる。したがって、車両用ドアを閉めた際の荷重によるコーナー部の変形を抑制することが可能となる。

また本実施形態では、図２に示すように、インナパネル１１０において、上述した外周ビード１２２と上側傾斜ビード１２４との連続箇所Ｐ１の近傍に、車両用ドアの開状態を保つためのバランサ（不図示）が取り付けられるバランサ取付面１３２を配置している。連続箇所Ｐ１は、外周ビード１２２と上側傾斜ビード１２４が連続しているため、その近傍の面は高い剛性（強度）を有する。そこで、連続箇所Ｐ１の近傍にバランサ取付面１３２を配置することにより、バランサ取付面１３２において高い剛性が得られ、バランサの取付状態を安定させることが可能となる。

ここで、バックドア１００は、上部に配置されるヒンジ（不図示）を回転中心として開閉が行われる構成が多く、このような場合、インナパネル１１０の下方にストッパゴム１０８（図３参照）が配置される。車両用ドアを閉めた際、インナパネルにおいてストッパゴムが取り付けられる面には、車体と接触したストッパゴムからの荷重がかかる。またこのとき、ストッパゴムが取り付けられる面の剛性が低いと、ストッパゴムの弾性の影響により、その面を起点として車両用ドアに局所的な動きが生じてしまうことがある。

そこで本実施形態では、図２に示すように、ストッパゴム１０８が取り付けられるストッパゴム取付面１３４を、インナパネル１１０の外周ビード１２２と下側傾斜ビード１２６との連続箇所（連続箇所Ｐ２）の近傍に配置している。上述した外周ビード１２２と上側傾斜ビード１２４との連続箇所Ｐ１と同様に、外周ビード１２２と下側傾斜ビード１２６との連続箇所Ｐ２の近傍の面においても高い剛性が得られる。したがって、連続箇所Ｐ２の近傍にストッパゴム取付面１３４を配置することにより、ストッパゴム取付面１３４において高い剛性が得られ、ストッパゴム１０８の弾性の影響による車両用ドアの動きを抑制することができる。また上記構成によれば、ストッパゴム１０８が車体と接触した際にストッパゴム取付面１３４にかかった荷重を、下側傾斜ビード１２６および外周ビード１２２に好適に伝達してインナパネル１１０全体で受けつつ、ストッパゴム１０８を介して車体にも伝達することが可能となる。

図３は、図２のＡ−Ａ断面図であり、ビードに沿うように切った断面図である。図３に示すように、アウタパネル１０２は、インナパネル１１０のパネル面１１４（図２参照）と高さ方向で重なる領域１０２ａにおいて縦断面視で曲率を有する。本実施形態では、このアウタパネル１０２の曲率を有する領域１０２ａにおいて、上側傾斜ビード１２４（図３では右上側傾斜ビード１２４ａを例示）、横ビード１２８および下側傾斜ビード１２６（図３では左下側傾斜ビード１２６ｂを例示）のそれぞれのビード面の縦断面からなる軌跡を直線状となるようにしている。

バックドアのドア意匠を構成するアウタパネルは、その意匠に応じた曲率を有することが多く、曲率を有するアウタパネルでは、曲率の内側へ潰れる方向や外側へ広がる方向への変形が生じやすい傾向がある。そこで本実施形態のように、アウタパネル１０２の曲率を有する領域において傾斜ビードおよび横ビード１２８のビード面を直線状となるように配置することにより、アウタパネル１０２を弓とみなしたときに、かかるアウタパネル１０２に対して直線状のビード面が弦のように張った状態となる。これにより、直線状のビード面をアウタパネル１０２の支持棒として機能させられるため、インナパネル１１０におけるアウタパネル１０２の支持剛性を高めることができ、アウタパネル１０２の変形を抑制することが可能となる。

また本実施形態では、図３に示すように、縦断面視において、ストッパゴム取付面１３４を、バックドア１００を閉めた際にストッパゴム１０８が受ける荷重方向と直交するように配置し、ストッパゴム取付面１３４と下側傾斜ビード１２６（左下側傾斜ビード１２６ｂ）のビード面とが平行になるようにしている。なお、本実施形態では、上述したように上側傾斜ビード１２４、横ビード１２８および下側傾斜ビード１２６それぞれのビード面の縦断面が直線状となるため、ストッパゴム取付面１３４は、それらすべてのビード面と平行になる。

本実施形態のように、ストッパゴム取付面１３４を、ストッパゴム１０８が受ける荷重方向と直交させることにより、ストッパゴム取付面１３４において、バックドア１００を閉めた際に車体と最初に接触するストッパゴム１０８にかかった荷重を好適に受け止めることができる。そして、ストッパゴム取付面１３４と下側傾斜ビード１２６のビード面とを平行にすることにより、ストッパゴム取付面１３４にかかった荷重を下側傾斜ビード１２６に好適に伝播することができ、かかる下側傾斜ビード１２６を介して外周ビード１２２ひいてはインナパネル１１０全体に効率的に荷重を分散することが可能となる。

図４は、図２のＢ−Ｂ断面図である。図１および図４に示すように、アウタパネル１０２にはライセンスプレート１０６が取り付けられる。本実施形態では、図４に示すように、車両の高さ方向において、アウタパネル１０２のうちライセンスプレート１０６が取り付けられる領域１０２ａを、横ビード１２８と重なるように配置している。これにより、ライセンスプレート１０６の重量を横ビード１２８ひいてはインナパネル１１０全体で受けることが可能となる。

また従来では、ライセンスプレートにかかった荷重によって、アウタパネルにおいてライセンスプレートが取り付けられる領域に振動や亀裂が生じるおそれがあった。これに対し、本実施形態の構成によれば、ライセンスプレート１０６にかかった荷重を横ビード１２８を介してインナパネル１１０全体に伝播可能であるため、ライセンスプレート１０６が取り付けられる領域１０２ａにおける局所的な振動や損傷を防ぐことが可能である。

なお、本実施形態では、横ビード１２８の一部が、アウタパネル１０２のライセンスプレート１０６が取り付けられる領域に重なっている場合を例示したが、これに限定するものではない。横ビード１２８と、ライセンスプレート１０６が取り付けられる領域１０２ａは少なくとも一部が重なっていればよく、横ビード１２８の全体がかかる領域１０２ａに重なる構成とすることも可能である。また図４では、アウタパネル１０２とインナパネル１１０との間にリンフォース１４０が配置されている場合を例示しているが、これに限定するものではなく、アウタパネル１０２とインナパネル１１０との間に他の部材が配置されていない構成とすることも可能である。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、車内側に配置されるインナパネルと、車外側に配置されるアウタパネルとを含んで構成される車両用ドアに利用することができる。

１００…バックドア、１０２…アウタパネル、１０２ａ…領域、１０４…ドアガラス、１０６…ライセンスプレート、１０８…ストッパゴム、１１０…インナパネル、１１２…ドアガラス用開口、１１４…パネル面、１２２…外周ビード、１２４…上側傾斜ビード、１２４ａ…右上側傾斜ビード、１２４ｂ…左上側傾斜ビード、１２６…下側傾斜ビード、１２６ａ…右下側傾斜ビード、１２６ｂ…左下側傾斜ビード、１２８…横ビード、１３２…バランサ取付面、１３４…ストッパゴム取付面、１４０…リンフォース

Claims (7)

1. 車内側に配置されるインナパネルと、車外側に配置されるアウタパネルとを含んで構成される車両用ドアであって、
   前記インナパネルは、
   ドアガラスが取り付けられる上部のドアガラス用開口と、
   前記ドアガラス用開口より下方のパネル面と、
   車内側または車外側に膨出した複数のビードとを備え、
   前記複数のビードは、
   前記インナパネルの外縁を一周する外周ビードと、
   前記外周ビードに連続して前記パネル面の左右端上部から該パネル面の中央に下降しながら向かう左右一対の上側傾斜ビードと、
   前記外周ビードに連続して前記パネル面の左右端下部から該パネル面の中央に上昇しながら向かう左右一対の下側傾斜ビードと、
   左側の前記上側傾斜ビードおよび前記下側傾斜ビードが交差する第１交点と右側の前記上側傾斜ビードおよび前記下側傾斜ビードが交差する第２交点とを結び左右方向に延びる横ビードとを含み、
   前記アウタパネルは、前記インナパネルのパネル面と高さ方向で重なる領域の少なくとも一部において縦断面視で曲率を有し、
   前記インナパネルの縦断面視において、前記上側傾斜ビード、前記横ビードおよび前記下側傾斜ビードそれぞれのビード面の縦断面は、前記アウタパネルが曲率を有する領域では直線状であることを特徴とする車両用ドア。
2. 当該車両用ドアは、車両後部に取り付けられるバックドアであって、
   車両の高さ方向において、前記横ビードと、前記アウタパネルのうちライセンスプレートが取り付けられる領域の少なくとも一部とが重なっていることを特徴とする請求項１に記載の車両用ドア。
3. 前記インナパネルは、前記外周ビードと前記下側傾斜ビードとの連続箇所の近傍に位置しストッパゴムが取り付けられるストッパゴム取付面を更に備えることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用ドア。
4. 前記外周ビードと前記上側傾斜ビードとの連続箇所は、前記ドアガラス用開口の下側のコーナー部に位置することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用ドア。
5. 前記インナパネルは、前記外周ビードと前記上側傾斜ビードとの連続箇所の近傍に位置しバランサが取り付けられるバランサ取付面を更に備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の車両用ドア。
6. 前記ストッパゴム取付面は、縦断面視で当該車両用ドアを閉めた際に前記ストッパゴムが受ける荷重方向と直交していて、
   前記下側傾斜ビードのビード面は、縦断面視で前記ストッパゴム取付面と平行であることを特徴とする請求項３に記載の車両用ドア。
7. 前記上側傾斜ビードの前記横ビードに対する傾斜角と、前記下側傾斜ビードの該横ビードに対する傾斜角とが等しいことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の車両用ドア。

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